NP 523 (1ф) описание функций - rps

Счётчики
электрической энергии
серии NP5
Описание функций
ADDM.410013.101
Счётчики серии NP5
Функциональное описание
лист 2
Содержание
1
Введение .......................................................................................................... 4
1.1 Общие сведения ............................................................................................. 4
1.2 Состав серии NP5 ........................................................................................... 4
1.3 Состав SMART IMS .......................................................................................... 6
1.4 Документация ................................................................................................ 6
2
Базовые функции ............................................................................................ 8
3
Многотарифный учёт ..................................................................................... 10
3.1 Однотарифный режим ................................................................................... 10
3.2 Временные тарифы....................................................................................... 11
3.2.1 Структура недели и нестандартные дни ................................................. 11
3.3 Тарифы по потреблению ............................................................................... 12
3.4 Штрафной тариф .......................................................................................... 13
4
Контроль взаимных расчётов ........................................................................ 14
4.1 Расчёт сальдо .............................................................................................. 15
4.1.1 Учёт потребления электроэнергии .......................................................... 15
4.1.2 Учёт оплаты за электроэнергию ............................................................. 15
4.1.3 Установка текущего сальдо ................................................................... 15
5
Управление потреблением ............................................................................ 17
5.1 Основное реле ............................................................................................. 17
5.1.1 Поведение реле счётчика при переподключении сети ............................. 18
5.2 Дополнительное реле ................................................................................... 19
6
Контроль дифференциального тока ............................................................. 20
7
Санкции по отношению к потребителю ........................................................ 21
8
Синхронизация времени ............................................................................... 22
8.1 «Нет синхронизации времени» ...................................................................... 22
8.2 «Ошибка синхронизации времени» ................................................................ 23
9
Самозащита счётчика .................................................................................... 25
9.1 Некачественное напряжение ......................................................................... 25
9.2 Перегрузка по току ....................................................................................... 25
9.3 Несоответствующая температура ................................................................... 25
10 Распределение памяти и структура данных ................................................. 27
10.1 Текущие данные........................................................................................... 28
10.2 Архивы ........................................................................................................ 29
11 Регистрируемые параметры .......................................................................... 30
11.1 Текущие данные........................................................................................... 30
11.1.1 Энергия................................................................................................ 32
11.1.2 Пиковые значения мощности ................................................................. 32
11.1.3 Время и длительности ........................................................................... 33
11.1.4 Флаги ................................................................................................... 34
версия документа 5.4
29.04.2016
Счётчики серии NP5
Функциональное описание
лист 3
12 Конфигурация ............................................................................................... 36
12.1 Автоматически передаваемые данные ............................................................ 36
12.2 Архивы ........................................................................................................ 36
12.3 Настройка функции отображения данных ...................................................... 36
12.3.1 Локальный (встроенный) дисплей .......................................................... 36
12.3.2 Удаленный дисплей .............................................................................. 37
12.4 Настройка лимитов ....................................................................................... 37
12.4.1 Лимиты мощности ................................................................................. 37
12.4.2 Лимиты сальдо ..................................................................................... 37
12.4.3 Коэффициент мощности (cos)............................................................... 38
12.4.4 Флаговый регистр #2 ............................................................................ 38
12.4.5 Time-out ............................................................................................... 38
12.5 Настройка функции многотарифного учёта .................................................... 38
12.5.1 Тарифы по времени .............................................................................. 38
Структура недели ...................................................................................... 38
Нестандартные дни .................................................................................... 39
12.5.2 Тарифы по потреблению ....................................................................... 39
12.5.3 Конфигурация календаря ...................................................................... 39
12.6 Настройка функции взаиморасчётов .............................................................. 39
12.6.1 Тарифы в импульсах ............................................................................. 39
12.6.2 Текущее сальдо .................................................................................... 39
12.6.3 Счетчик добавленных импульсов ........................................................... 39
12.7 Пиковая мощность ........................................................................................ 39
12.8 Настройка дополнительного реле .................................................................. 40
12.9 Внешние параметры ..................................................................................... 40
Приложение А ..................................................................................................... 41
версия документа 5.4
29.04.2016
Счётчики серии NP5
Функциональное описание
лист 4
1 Введение
1.1
Общие сведения
Настоящий документ предназначен для изучения функциональных
характеристик счётчиков электрической энергии серии NP5 (далее – счётчики),
входящих в состав оборудования Smart IMS. Оборудование Smart IMS
предназначено для автоматизированного дистанционного учёта потребления
электроэнергии.
Серия NP5 представляет собой завершённую линию счётчиков, позволяющих
полностью обеспечить все потребности в организации учёта потребления
электроэнергии и измерения параметров электрической сети.
Счётчики выполняют следующие основные функции:

Многотарифный учёт потребляемой активной и реактивной
электроэнергии в однофазных и трёхфазных сетях переменного тока

Накопление и хранение учётных данных и другой информации в
энергонезависимой памяти

Вывод необходимой потребителю визуальной информации на дисплей
счётчика, а также, при необходимости, вывод этой информации на
удалённый дисплей

Измерение дополнительных параметров, характеризующих качество
поставляемой электроэнергии, и режима потребления

Контроль состояния взаиморасчётов потребителя с поставщиком
электроэнергии, как в режиме предоплаты, так и в режиме поставки
электроэнергии в кредит

Отключение и подключение потребителей к сети при определённых
условиях

Передача учётной информации по электрической сети 0.4 kV в
устройства сбора и передачи данных – маршрутизаторы
Набор выполняемых счётчиками функций (конфигурация) может задаваться
или корректироваться из Центра Smart IMS. Счётчики поставляются с заданной
начальной конфигурацией.
Состав серии NP5
В состав серии входят счётчики однофазные, трёхфазные, предназначенные
для измерения как активной, так и реактивной энергии. Счётчики отличаются
способом подключения к сети, типом датчиков тока, конструктивным
исполнением. В обозначении счётчика присутствуют символы, указывающие на
перечисленные особенности (см. рис. 1.1).

1.2
Внимание! Обозначение счётчика приведено для примера
версия документа 5.4
29.04.2016
Счётчики серии NP5
Функциональное описание
Обозначение
лист 5
Расшифровка
NP516.21D–1P1ALNI
Тип устройства: счётчик «Матрица»
NP516.21D–1P1ALNI
Версия SMART IMS: может быть 5, 6, 7
NP516.21D–1P1ALNI
Тип корпуса:
1 - базовый однофазный счётчик
2 - однофазный счётчик с разнесёнными измерительной частью и
дисплеем
3 - трёхфазный счётчик
4 - трёхфазный счётчик
5 - для трехфазного счетчика с разнесенными измерительной частью и
дисплеем (SPLIT)
6 - трехфазный счётчик с симметричной схемой включения типа
ANSI/ABNT
7 - однофазный счётчик с симметричной схемой включения типа
ANSI/ABNT
Рабочий ток, А:
номинальный
1
5
5
10
5
5
5
0
1
2
3
4
5
6
NP516.21D–1P1ALNI
максимальный
6
6
10
80(85)
65
80(85)
100
Рабочее напряжение, V:
NP516.21D–1P1ALNI
1
2
3
5
-
110 (фазное)
220 - 240 (фазное)
380 - 415 (линейное)
57.7 (фазное)
6 – 70…440
NP516.21D–1P1ALNI
Код расширения: 1 - 9 - код правой части обозначения счётчика
NP516.21D–1P1ALNI
Измерительные цепи: D – объединённые цепи тока и напряжения; T –
раздельные цепи тока и напряжения
Схема включения:
NP516.21D–1P1ALNI
1
2
3
4
фаза и нейтраль
две фазы и нейтраль
три фазы
три фазы и нейтраль
однофазный
двухфазный
трёхфазный
трёхфазный
Особенность счётчика:
P - базовый
NP516.21D–1P1ALNI
E - базовый + датчик дифференциального тока
Q - базовый + дополнительный измерительный канал
С - совокупность однофазных каналов. Число каналов (потребителей)
соответствует предыдущей цифре обозначения
Класс точности:
NP516.21D–1P1ALNI
1 – 1,0
2 – 0,2 S
5 – 0,5 S
NP516.21D–1P1ALNI
Измеряемая энергия: R – активная и реактивная; А – активная
NP516.21D–1P1ALNI
Тип PLC-модема:
L – 1200 bps
M – 4800 bps
Наличие реле:
NP516.21D–1P1ALNI
N - основное реле на 120 А (диаметр клемм 10 mm)
n - дополнительное маломощное реле
U - оба реле (N+n)
версия документа 5.4
29.04.2016
Счётчики серии NP5
Функциональное описание
лист 6
Дополнительный канал связи:
NP516.21D–1P1ALNI
B - M-Bus
C - CM.Bus
F - радиоканал
G - GSM-связь
M - средне- или высоковольтная линия электропередачи
I - инфракрасный порт
Рис. 1.1 Обозначение счётчиков серии NP5
Программное обеспечение всех счётчиков серии одинаково.
Подробные описания технических характеристик, конструктивного исполнения,
принципов работы и порядка эксплуатации счётчиков приведены в
соответствующих документах (см. Приложение А).
1.3
Состав SMART IMS
Кроме счётчиков, представленных в настоящем документе, в состав SMART IMS
входят следующие компоненты.
Маршрутизаторы – сетевые устройства, обеспечивающие двухсторонний
транзит данных между счётчиками и Центром SMART IMS. Маршрутизаторы
поддерживают связь через:

Магистраль 0,4 kV

Каналы GSM-связи

Ethernet-сеть

Интерфейс RS-232

Интерфейс CM.BUS

Средневольтовые сети 6 - 22 kV
Удалённые дисплеи – устройства визуализации, устанавливаемые отдельно от
счётчика в любом удобном потребителю месте. Поскольку информация от
счётчика передаётся на дисплей по электропроводке, его достаточно
подключить к сетевой розетке. Перечень параметров, выводимых на дисплей,
задаётся в конфигурации счётчика. Удалённый дисплей получает данные от
счётчика через маршрутизатор с интервалом минимум в один час.
Устройство присоединения – аппаратура, обеспечивающая передачу данных
между маршрутизаторами или счётчиками, оборудованными MV-модемом, и
сетью 6 - 24 kV.
Центр SMART IMS – сервер, осуществляющий накопление и обработку данных
по всем потребителям электроэнергии, конфигурирование и управление сетью
потребления. Центр предоставляет определённый доступ к собственным базам
данных для расчётной (биллинговой) системы и, через Internet-сервер, для
конечных потребителей.
Всё оборудование SMART IMS совместимо между собой по протоколу обмена
данных и может использоваться в электрических сетях одновременно.
1.4
Документация
Настоящий документ является частью комплекта документов,
распространяющихся на систему учёта электроэнергии Smart IMS производства
компании Матрица.
версия документа 5.4
29.04.2016
Счётчики серии NP5
Функциональное описание
лист 7
В настоящем документе описаны функциональные характеристики счётчиков
электроэнергии серии NP5.
Другая необходимая информация о счётчиках, а также информация о работе
устройств и компонентов Smart IMS содержится в документах, приведенных в
Приложении А.
Внимание! Представленная в настоящем документе информация
может изменяться без предуведомления в процессе
совершенствования Smart IMS
версия документа 5.4
29.04.2016

Счётчики серии NP5
Функциональное описание
лист 8
2 Базовые функции
Измеряемые
параметры
Счётчики серии NP5 представляют собой аналого-цифровые
устройства, преобразующие аналоговые сигналы от датчиков тока
и напряжения в цифровую форму. Счётчики измеряют напряжение,
ток, сдвиг фаз между током и напряжением, температуру счётчика,
вычисляют потребляемую мощность, энергию, календарную дату.
Календарные часы
Счётчики снабжены календарными часами, то есть все
формируемые данные содержат метки времени. Это позволяет
вести многотарифный учёт потребления, измерять потребление в
определённые промежутки времени, а также вычислять интервалы,
в течение которых имелись какие-либо особенности в
потреблении. Ход часов регулярно синхронизируется с часами
маршрутизатора, который, в свою очередь, синхронизирует часы с
точным временем Центра. Счётчики оборудованы устройством
питания, которое поддерживает ход часов при отсутствии
напряжения в сети, в течение не менее 2 часов.
Энергонезависимая
память
Все полученные и вычисленные счётчиком данные хранятся в его
энергонезависимой памяти и могут быть получены Центром по
каналам связи.
Сеть передачи
данных
Счётчики вместе с маршрутизатором входят в состав сети сбора и
передачи данных. Физической средой сети являются провода
0,4 kV, к которым подключены и счётчики и маршрутизатор. С
целью надёжной работы сети, счётчики наделены функцией
ретрансляции передачи. Таким образом, длина или
разветвлённость сети не ограничивается.
Предоплата и
кредит
Счётчики работают как в режиме предоплаты, так и в режиме
кредита. Настройка режима работы производится из Центра и
может изменяться в процессе эксплуатации счётчика. Информация
о расчётах за потреблённую электроэнергию передаётся между
счётчиком, Центром и биллинговой системой по сети передачи
данных, без использования промежуточных носителей информации
в виде пластиковых (smart) карт и т.п.
Средства
управления
потреблением
Счётчики могут быть оснащены реле двух типов: основного и
дополнительного. Основное реле обеспечивает, при оговоренных
условиях, полное отключение потребителя от сети.
Дополнительное реле управляет питанием какого-либо
потребительского оборудования в соответствии с прописанным в
конфигурации счётчика суточным графиком.
Способность к
конфигурированию
Счётчики позволяют настраивать собственные функции. Набор
инструкций, определяющих порядок работы счётчика, перечень
измеряемых параметров и перечень параметров выводимых на
дисплей, составляют конфигурацию счётчика. Конфигурация
записывается в память счётчика из Центра, и может быть
просмотрена или изменена в любое время.
версия документа 5.4
29.04.2016
Счётчики серии NP5
Функциональное описание
лист 9
Средства
самозащиты
счётчика
Счётчики наделены функциями самозащиты при экстремальных
ситуациях:
Аварийный надзор
Счётчик отмечает и передаёт в Центр информацию о следующих
событиях:
 Недопустимого отклонения сетевого напряжения
 Недопустимо большого тока
 Недопустимой температуры




Отключение питания
Отключение одной или двух фаз
Неправильное подключение фаз
Наличие дифференциального тока
версия документа 5.4
29.04.2016
Счётчики серии NP5
Функциональное описание
лист 10
3 Многотарифный учёт
Поставщик электроэнергии имеет возможность проводить определённую
политику цен, используя способность счётчиков фиксировать значение
потреблённой электроэнергии в различных тарифных регистрах.
Предусмотрены три тарифных режима работы:
1. Одно-тарифный режим. Используются два тарифа: рабочий 1 и
штрафной Р (рис. 3.1 a)
2. Тарифы по времени, действующие в определённые интервалы суток.
Используется три рабочих тарифа 1–3 и штрафной Р (рис. 3.1 b)
3. Тарифы по потреблению. Используется восемь рабочих тарифов 1–8,
каждый из которых вступает в действие при потреблении
соответствующего количества энергии, и штрафной тариф Р (рис. 3.1 c)
В памяти счётчика выделены 5 тарифных регистров: три для временных
тарифов – 1, 2, 3; один для штрафного тарифа – Р; один для тарифа по
потреблению – 1-8.
1-8
c)
P
a)
1
b)
2
3
Рис. 3.1 Регистры тарифных режимов счётчика
3.1
нормальная
работа
P
Data
1
штрафная
работа
Data
P
Однотарифный режим
Данный режим работы предназначен для
эксплуатации счётчика в сетях потребления, где
установлен один тариф оплаты за электроэнергию,
независимо от сезона и времени суток. При
нормальной работе показания счётчика
накапливаются в регистре 1.
1
При необходимости можно использовать штрафной
тариф, если, например, потребитель нарушает
условия договора с поставщиком электроэнергии. В этом случае показания
накапливаются в регистре P.
Система предоставляет возможность изменить стоимость электроэнергии при
работе в одно-тарифном режиме в любой момент времени. Также, в
произвольный момент можно настроить систему на работу в других тарифных
режимах.
версия документа 5.4
29.04.2016
Счётчики серии NP5
Функциональное описание
лист 11
Временные тарифы
3.2
В данном режиме работы счётчик заносит значение потребляемой активной
энергии в три временных тарифных регистра: 1,
нормальная
штрафная
2, 3 и один штрафной регистр – Р.
работа
работа
P
Data
Показания счётчика накапливаются в одном из
временных регистров в течение
соответствующего интервала времени. При
штрафной работе текущий временной регистр
игнорируется, и потребление учитывается в
регистре P.
P
Data
1
1
2
2
Интервал времени, в течение которого действует
один из временных тарифов, называется
3
3
тарифной зоной. Набор тарифных зон и их
распределение в течение суток – суточная
тарифная сетка – устанавливается следующим образом: сутки разбиваются на
24 часовых интервала, и каждому из них приписывается один из трёх
указанных тарифов (рис. 3.2).
рабочий день
3
10
1
20
11
2
12
1
2
3
4
5
6
7
8
13
14
15
16
17
18
21
19
9
22
23
24
22
23
24
22
23
24
специальный день
8
3
9
1
20
10
2
1
2
3
4
5
6
11
12
13
14
15
16
17
18
21
19
7
выходной день
3
8
9
10
11
12
2
1
21
13
1
2
3
4
5
6
14
15
16
17
18
19
20
7
часы
Рис. 3.2 Суточные тарифные сетки для трёх типов дней (пример)
Тарифная сетка задаётся отдельно для рабочих, выходных и специальных
дней.
Центр располагает возможностью изменять при необходимости любую
тарифную сетку, либо все три, например, в связи с изменением годового
сезона. Количество замен не ограничено и определяется лишь
целесообразностью изменения тарифа на электроэнергию. Замена сеток
производится в режиме "отложенной конфигурации": в Центре готовят
необходимое количество комплектов сеток с указанием срока начала действия
каждого комплекта. Далее, действие сеток автоматически начинается в
указанный срок.
3.2.1
Структура недели и нестандартные дни
Счётчик предоставляет возможность указать количество и очерёдность
рабочих, выходных и специальных дней в неделе (рис. 3.3). Присвоение дню
недели того или иного статуса осуществляется путём назначения ему
версия документа 5.4
29.04.2016
Счётчики серии NP5
Функциональное описание
лист 12
соответствующей тарифной сетки: 1 – рабочий день, 2 – выходной день, 3 –
специальный день.
При необходимости, ряду дней в году можно присвоить тарифные сетки,
которые не соответствуют типу дня в структуре недели. Например, перевести
определённые дни из категории рабочих в выходные. Такие дни называются
нестандартными и задаются перечислением с указанием даты (месяц-число) и
номера присвоенной тарифной сетки. Максимальное количество нестандартных
дней – 16.
рабочий день
специальный
день
выходной день
понедельник
понедельник
вторник
вторник
среда
среда
четверг
четверг
пятница
пятница
суббота
суббота
воскресенье
воскресенье
а)
нестандартный
день
b)
Рис. 3.3 Структура недели (а) и нестандартные дни (b) (пример)
Тарифные сетки, структура недели и таблица нестандартных дней заносятся в
конфигурацию счётчика программно из Центра, и могут быть изменены в
процессе эксплуатации счётчика.
3.3
Тарифы по потреблению
нормальная
работа
Data
1-8
штрафная
работа
Data
1-8
В данном режиме работы тариф зависит от
количества уже потреблённой электроэнергии.
Используется рабочий регистр с восемью
тарифами 1 – 8 по потреблению, и штрафной
регистр - P.
Показания счётчика накапливаются в рабочем
регистре 1-8 (рис. 3.4). Регистр 1-8 не является
абсолютным счётчиком электроэнергии, его действие ограничено расчётным
периодом: день, неделя, месяц. По истечении расчётного периода регистр
обнуляется, и накопление начинается заново.
P
Data
P
Вначале потребление учитывается по тарифу 1, где стоимость электроэнергии
составляет C1. Если в течение расчётного периода потребление превысит
границу E1, дальнейшее потребление будет учитываться по тарифу C2, и так
далее.
При штрафной работе показания накапливаются одновременно в регистре 1-8 и
в регистре P. Накопление в рабочем регистре необходимо для определения
момента перехода к следующему тарифу, а накопление в регистре P
учитывается при расчёте стоимости потреблённой энергии.
версия документа 5.4
29.04.2016
Счётчики серии NP5
Функциональное описание
лист 13
границы по потреблению
стоимость
электроэнергии
8
C8
7
C7
6
C6
5
C5
4
C4
3
C3
2
C2
1
C1
E7
E6
E5
E4
E3
E2
E1
Рис. 3.4 Структура рабочего регистра по потреблению
При выборе данного режима работы необходимо указать от одной до семи
границ по потреблению (E1 – E7), и один из следующих расчётных периодов:
день, неделю, или месяц.
Штрафной тариф
Штрафной тарифный регистр Р не является временным, и используется для
накопления данных о потреблении электроэнергии в случаях, когда
потребитель нарушает условия договора с поставщиком электроэнергии. Такая
возможность предусмотрена для следующих ситуаций:

Активная мощность потребления превосходит установленную предельную

Сальдо потребителя ниже минимально допустимого

Коэффициент мощности потребления превышает установленную
предельную величину при общей высокой мощности потребления
Занесение данных в регистр Р начинается с момента возникновения подобной
ситуации, и продолжается до тех пор, пока ситуация не будет устранена.
Можно также установить тариф Р для любого потребителя непосредственно из
Центра.

3.4
Примечание. Счётчик предоставляет потребителю возможность
контролировать потребление в каждой тарифной зоне, посредством
вывода соответствующих данных на дисплей
версия документа 5.4
29.04.2016
Счётчики серии NP5
Функциональное описание
лист 14
4 Контроль взаимных расчётов
Счётчики предоставляют потребителю и поставщику электроэнергии
следующие возможности контроля взаимных расчётов:

поставщик имеет возможность предупредить потребителя, включить
штрафной тариф или отключить потребителя от сети в случае
превышения долга сверх установленной величины

потребитель получает информацию о текущем состоянии своего сальдо –
разницы между количеством закупленной и израсходованной
электроэнергии выраженной в импульсах

потребитель получает информацию о количестве импульсов, оставшихся
до момента отключения от сети
Текущее сальдо S представляет собой разность суммы B, внесённой
потребителем на счёт биллинговой системы, и стоимости потреблённой к
текущему моменту электроэнергии C: S = B – С. Если вторая величина
превышает первую – сальдо отрицательно, а потребитель является должником
поставщика электроэнергии. Покупка электроэнергии (увеличение B) сдвигает
величину сальдо в положительную сторону.
Счётчик ведёт расчёт сальдо в условных единицах – импульсах. В системе
установлены границы положительного и отрицательного значений сальдо,
представленные на рис. 4.1.
S
999999 imp
0 imp
999999 imp
Рис. 4.1 Границы изменения сальдо потребителя
Поставщик электроэнергии может устанавливать произвольно до трёх лимитов
сальдо, при переходе через которые потребитель будет либо предупреждаться,
либо переводиться в штрафной тариф Р, либо отключаться от сети.
При каждом вычислении сальдо счётчик проверяет, достигла ли его величина
одного из лимитов и, в случае достижения лимита, осуществляет действия
заданные в его конфигурации.
Безлимитное потребление задается, если установить значения
соответствующих лимитов больше 999999.
Примечание. Счётчик предоставляет потребителю возможность
контролировать сальдо, посредством вывода соответствующих
данных на дисплей
версия документа 5.4
29.04.2016

Счётчики серии NP5
4.1
4.1.1
Функциональное описание
лист 15
Расчёт сальдо
Учёт потребления электроэнергии
Сальдо вычисляется каждый раз, когда потребление в каком-либо тарифном
регистре увеличивается на один kWh активной энергии, либо потребляется
один kvarh реактивной энергии. Расчёт ведётся по формуле:
S  S – cn
Где, S – сальдо; cn – стоимость одного kWh для тарифного регистра; n – номер
тарифного регистра, от 1 до 8. Аналогично учитывается потребление
реактивной энергии.
Величина cn задаётся в конфигурации счётчика. Стоимость электроэнергии для
каждого тарифного регистра определяется биллинговой системой, но не может
выходить за пределы интервала 1 – 255 импульсов за единицу электроэнергии.
4.1.2
Учёт оплаты за электроэнергию
Операции по увеличению сальдо производятся из Центра посылкой на счётчик
специальной команды, в которой указывается количество добавляемых
импульсов – В. Эта величина может соответствовать количеству закупленной
потребителем электроэнергии, либо являться бонусом энергокомпании,
добавляемым из других соображений.
При получении этой команды счётчик производит операцию увеличения сальдо
S  S + В, а также увеличивает на величину В счётчик добавленных
импульсов, который, таким образом, содержит абсолютное количество
добавленных импульсов.
Для исключения ошибок связанных с возможной повторной посылкой
импульсов, в Центре указывается не сама величина В, а увеличенное на В
текущее значение счётчика добавленных импульсов. Например, счётчик
содержал 200 импульсов, а потребитель закупил ещё 300, в этом случае из
Центра посылается команда, содержащая число 500 (200+300). Повторная
посылка такого или меньшего количества импульсов будет проигнорирована
счётчиком, поскольку при любых биллинговых транзакциях счётчик
добавленных импульсов должен только увеличиваться.
Сброс счётчика добавленных импульсов производится лишь при установке
начального сальдо.
4.1.3
Установка текущего сальдо
Установить текущее сальдо можно осуществить в любой момент времени, в том
числе задним числом. При этом для расчёта текущего сальдо S curr каждого
потребителя необходимо внести в его счётчик следующие данные (рис. 4.2):
1. Величину исходного сальдо – Sinit, которое предполагается
существовавшим в исходный момент времени. Эта величина может быть
произвольной, в том числе, нулевой
2. Стоимость (в импульсном выражении) единицы активной электроэнергии
по усреднённому тарифу – cA, а также стоимость единицы реактивной
ёмкостной и индуктивной электроэнергии – cRC и cRI, которые
предполагаются действующими с исходного по текущий моменты
времени
3. Показания счётчика на исходный момент времени для суммарной
активной энергии - EA1, а также показания для реактивной ёмкостной и
индуктивной энергии – ERC1 и ERI1
версия документа 5.4
29.04.2016
Счётчики серии NP5
Функциональное описание
исходный
момент
лист 16
текущий
момент
Sinit, cA, cRC, cRI
Scurr
EA1
ERC1
ERI1
EA2
ERC2
ERI2
время
Рис. 4.2 К расчёту начального текущего сальдо
Получив эти данные, счётчик вычисляет энергию, потреблённую за период от
исходного до текущего момента времени, умножает её на стоимость единицы
энергии и вычитает полученный результат из исходного сальдо по формуле
Scurr = Sinit – (EA2 – EA1)cA – (ERC2 – ERC1)cRC - (ERI2 – ERI1)cRI
Полученная величина является текущим сальдо.
Одновременно с расчётом текущего сальдо обнуляется счётчик добавленных
импульсов.
версия документа 5.4
29.04.2016
Счётчики серии NP5
Функциональное описание
лист 17
5 Управление потреблением
5.1
Основное реле
Наличие встроенного реле позволяет отключать потребителя от сети либо
безусловно, по не зависящим от потребителя причинам, например, в связи с
аварийной ситуацией, либо по условию, когда такое отключение вызывается
действиями самого потребителя - нарушением условий договора с поставщиком
электроэнергии.
Счётчику программно предоставлена возможность отключать потребителя по
причинам, перечисленным в табл. 5.1.
Табл. 5.1 Возможные причины отключения потребителя от сети
Превышение лимита активной мощности потребления
Недопустимое сальдо – сальдо меньше установленного лимита
По условию
Превышение лимита реактивной мощности потребления – коэффициент
мощности (cosf) ниже установленного лимита
Превышение лимита тока потребления по любой из фаз
Превышение лимита дифференциального тока
Недопустимая внутренняя температура счётчика (больше 85С)
Недопустимая разница напряжения фаз
Безусловные
Напряжение сети ниже допустимого
Напряжение сети выше допустимого
По команде из Центра
Поставщик электроэнергии самостоятельно решает, какие из предоставленных
возможностей можно включить в конфигурацию счётчика, и какие значения
следует присваивать указанным в табл. 5.1 предельным величинам.
В конфигурации счётчика устанавливается тайм-аут, который отсчитывается от
момента исчезновения причины отключения. По истечении таймаута счётчик
подключает потребителя к сети. Тайм-аут задаётся в конфигурации счётчика в
минутах от 0 до 255; если указывается тайм-аут равный нулю – счётчик не
подключает потребителя автоматически, потребитель должен сам вручную с
помощью кнопки управления попытаться подключиться к сети. Последний
вариант подключения счётчика рекомендуется в целях безопасности.
Потребителю предоставлено право отключать свою внутреннюю сеть от
напряжения самостоятельно с помощью кнопки управления. Эта функция
доступна лишь при условии нулевого тайм-аута в конфигурации счётчика. В
этом случае, потребитель, удерживая кнопку в течение не менее 3 сек,
отключает реле. Отключение происходит в момент отпускания кнопки.
Повторное длительное нажатие кнопки приводит к подключению реле, если нет
других причин, препятствующих подключению потребителя к сети.
В случае недопустимого сальдо, счётчик предоставляет возможность:

Задать время суток, в которое разрешено отключение.

Запретить отключение в выходные и специальные дни
версия документа 5.4
29.04.2016
Счётчики серии NP5
Функциональное описание
лист 18
Счётчик фиксирует состояние реле: устанавливает флаг (переводит в
единичное состояние соответствующий разряд оперативного и часового
флагового регистра). Значения часовых флаговых регистров могут
передаваться в Центр или храниться в архивной области памяти счётчика.
5.1.1
Поведение реле счётчика при переподключении сети
Поскольку в счётчике используется поляризованное реле, его состояние на
момент снятия напряжения со счётчика сохраняется сколь угодно долго.
Сохраняется также флаг состояния реле. Если возникает потребность вновь
подать напряжение на счётчик, невозможно установить по внешним признаком,
в каком состоянии находится реле. При переподключении счётчика возможны
варианты изображённые на рис. 5.1.
сторона
электросети
U>0
исходное
состояние реле
U>0
U>0
ДА
есть причины (1) для
отключения?
ДА
ДА
есть причины (1) для
отключения?
НЕТ
ДА
timeout = 0?
ДА
НЕТ
НЕТ
кнопка нажата?
timeout
ДА
НЕТ
есть причины (2) для
отключения?
НЕТ
есть причины (3) для
отключения?
причины (2)
лимит сальдо
Центр
лимит активной мощн.
лимит сальдо
причины (3) лимит реактив. мощн.
лимит тока
лимит дифф. тока
Центр
НЕТ
сторона
потребителя
причины (1)
T > Tlimit
UA = UB = UC
U < Umin
U > Umax
U>0
Рис. 5.1 Переподключение счётчика
версия документа 5.4
29.04.2016
Счётчики серии NP5
лист 19
Дополнительное реле
Дополнительное реле позволяет отключать/подключать отдельную нагрузку
потребителя мощностью не более 1.2 kW (бойлер, стиральную машину,
обогреватель и т.п.) или управлять внешним коммутирующим устройством в
соответствии с прописанным в конфигурации счётчика суточным графиком.
Предусмотрено три суточных графика – тарифные сетки, – для рабочих,
выходных и специальных дней.
0
–
–
–
1
3:30 4:00
3:00 3:30
2:30 3:00
2:00 2:30
1:30 2:00
1:00 1:30
0:30 1:00
0:00 0:30
2
7:30 8:00
7:00 7:30
6:30 7:00
6:00 6:30
5:30 6:00
5:00 5:30
4:30 5:00
4:00 4:30
3
11:30 12:00
11:00 11:30
10:30 11:00
10:00 10:30
9:30 10:00
9:00 9:30
8:30 9:00
8:00 8:30
4
15:30 16:00
15:00 15:30
14:30 15:00
14:00 14:30
13:30 14:00
13:00 13:30
12:30 13:00
12:00 12:30
5
19:30 20:00
19:00 19:30
18:30 19:00
18:00 18:30
17:30 18:00
17:00 17:30
16:30 17:00
16:00 16:30
6
23:30 24:00
23:00 23:30
22:30 23:00
22:00 22:30
21:30 22:00
21:00 21:30
20:30 21:00
20:00 20:30
Задержка включения, мин (0…29)
Рис. 5.1 Тарифная сетка дополнительного реле
Выделены серым часы, когда реле включено (пример)
В тарифных сетках указывают при необходимости задержку включения реле.
Это позволяет избежать перегрузок в случае одновременного включения
многих реле и подключения к сети большой суммарной нагрузки.

5.2
Функциональное описание
Примечание. Счётчик предоставляет потребителю возможность
контролировать состояние обоих реле, посредством вывода на
дисплей соответствующего знака
версия документа 5.4
29.04.2016
Счётчики серии NP5
Функциональное описание
лист 20
6 Контроль дифференциального тока
Счётчики контролируют дифференциальный ток - разность токов в фазных и
нулевом проводах сети потребителя. Наличие дифференциального тока может
свидетельствовать о случайном или умышленном, полном или частичном
заземлении фазного провода. В любом случае, поставщик электроэнергии
имеет возможность зафиксировать наличие этого тока и принять меры, исходя
из соображений безопасности или борьбы с хищениями электроэнергии.
В конфигурации счётчика предусмотрена возможность задания предельно
допустимого уровня дифференциального тока, а также отключения
потребителя от сети в случае превышения этого уровня.
При обнаружении дифференциального тока счётчик устанавливает флаги
(переводит в единичное состояние соответствующие разряды оперативных и
суточных флаговых регистров) и предпринимает одно из следующих действий:

Отключает потребителя от сети, если в конфигурации счётчика имеется
разрешающий флаг. По истечении тайм-аута (см. п. 5) реле подключает
потребителя и если дифференциальный ток обнаруживается снова –
отключает его до следующего тайм-аута

Запускает отсчёт времени в регистре длительности наличия
дифференциального тока. Отсчёт времени производится накопительным
итогом, то есть регистр хранит общее время, в течение которого
фиксировался дифференциальный ток с момента начала работы
счётчика. После сброса флага в оперативном регистре (отсутствие
дифференциального тока) отсчёт времени прекращается
Флаг дифференциального тока сохраняется в суточном флаговом регистре.
Значения суточных флаговых регистров могут передаваться в Центр или
храниться в архивной области памяти счётчика.
Примечание. Счётчик предоставляет потребителю возможность
контролировать наличие дифференциального тока, посредством
вывода на дисплей соответствующего знака. Полная длительность
наличия дифференциального тока также может выводиться на
дисплей
версия документа 5.4
29.04.2016

Счётчики серии NP5
Функциональное описание
лист 21
7 Санкции по отношению к потребителю
Счётчик обладает функциями, которые позволяют проводить политику санкций
по отношению к потребителям, нарушающим договор с энергокомпанией. Сюда
входят следующие действия:

Предупреждение

Включение штрафного (Р) тарифа потребления

Отключение потребителя от сети
Такие действия предпринимаются при следующих условиях:

Превышение активной мощности потребления

Недопустимое сальдо

Превышение реактивной мощности потребления (оценка производится по
значению коэффициента мощности cos)
Указанные выше действия можно произвести непосредственно из Центра в
любой момент времени, не связанный с условиями потребления, либо
настроить на их выполнение сам счётчик, внеся в его конфигурацию значения
предельных величин перечисленных в табл. 7.1.
Табл. 7.1 Санкции и предельные величины параметров
Санкции
Параметр
Предупреждение
Активная мощность
Сальдо
Реактивная мощность
cos
полная мощность
1
Включение
тарифа Р
Отмена
санкции
Отключение
от сети
W1
W2
W3
0 или 0хFFFF
S1
S2
S3
0xFFFFFFFF
(cos)1
(cos)2
(cos)3
W1
W2
W3
1
0
- Для контроля реактивной мощности потребления необходимо указывать обе величины: и cos, и
полную мощность потребления.
В последнем столбце указаны величины параметров, которые, будучи внесены
в конфигурацию, отменяют любую из санкций.
Отключение потребителя, в качестве санкции, предусмотрено также в случаях
перечисленных в разделе 5.1.
версия документа 5.4
29.04.2016
Счётчики серии NP5
Функциональное описание
лист 22
8 Синхронизация времени
Для безошибочного тарифного учёта потребляемой электроэнергии счётчики
должны располагать часами реального времени. В SMART IMS точное время
обеспечивается не за счёт применения в счётчиках прецизионных часов, а
путём регулярной синхронизации их относительно грубых часов с
прецизионными часами маршрутизатора. Это позволяет:

При относительно низкой стоимости часов счётчика обеспечивать
точность их хода с ошибкой не хуже 5 s в сутки

Использовать в качестве источника питания, поддерживающего ход часов
в отсутствии напряжения, не дорогостоящую литиевую батарею, а
дешёвый конденсатор, обеспечивающий питание часов в течение 2–4
часов, что на 99% покрывает возможные интервалы отсутствия
напряжения в сети

Восстанавливать время счётчика путём синхронизации с часами
маршрутизатора после более чем двухчасового простоя
Собственные часы маршрутизатор синхронизирует с точным временем сети
Internet один раз в сутки при сеансе связи с Центром.
В течение суток маршрутизатор регулярно рассылает в сеть сбора и передачи
данных сетевые пакеты, содержащие точное время (рис. 8.1). Счётчики
синхронизируют свои часы с временем указанным в пакете.
Полный формат
год
месяц
день
час
минута
секунда
день недели
Усечённый формат
Рис. 8.1 Формат времени сетевого пакета
Усечённый формат используется как метка времени, приписываемая
измеряемым параметрам.
При синхронизации часов возможны следующие ситуации.
8.1
«Нет синхронизации времени»
Счетчик, фиксирует состояние «Нет синхронизации времени» при каждом (в
том числе, первоначальном) подключении к сети после периода отключения
или отсутствия напряжения более 2 часов. При этом счётчик устанавливает
соответствующий флаг, который сбрасывается лишь после успешного сеанса
синхронизации.
Суточные флаги таких состояний поступают в Центр и являются косвенным
признаком отсутствия напряжения в сети.
Счётчики можно перевести в состояние «Нет синхронизации времени»
принудительно из Центра SMART IMS.
Учётные данные, полученные счётчиком, считаются недостоверными и
заносятся в тарифный регистр 1 в случае отсутствия синхронизации часов.
Достоверные данные отсчитываются от начала расчётного периода при условии
уже синхронизированных часов счётчика (рис. 8.2).
версия документа 5.4
29.04.2016
Счётчики серии NP5
предыдущий период
Функциональное описание
текущий час (сутки)
недостоверные данные
лист 23
следующий час (сутки)
достоверные данные
нет напряжения
время
синхронизация
часов
есть напряжение
есть напряжение
Рис. 8.2 Достоверность данных
8.2
«Ошибка синхронизации времени»
Состояние Ошибка синхронизации времени фиксируется счётчиком в том
случае, если расхождение его часов и часов маршрутизатора превышает
допустимую величину.
Допустимое расхождение времени ΔT рассчитывается следующим образом:
ΔT = Td + Td  k
Где, Td – допустимое суточное расхождение часов; k – количество суток от
момента предыдущего сеанса синхронизации времени. Допустимое суточное
расхождение часов задаётся в конфигурации счётчика (по умолчанию T d = 7 s).
Если расхождение часов превышает допустимую величину, счётчик может либо
принять время маршрутизатора, если в конфигурации счётчика установлен
флаг Безусловная синхронизация, либо сохранить собственное время, если
флаг не установлен. В любом случае счётчик устанавливает флаг Ошибка
синхронизации времени (рис. 8.3).
В первом случае считается, что расхождение времени является ошибкой часов
счётчика, а время маршрутизатора считается точным. Во втором, допускается,
что время маршрутизатора может оказаться неверным, например, в случае его
частичного выхода из строя.
В последнем случае, в Центре, при обнаружении флага Ошибка синхронизации
времени выясняется истинная причина расхождения часов. Если расхождение
вызвано ошибкой часов маршрутизатора производится его замена, если ошибка
вызвана часами счётчика, то из центра в данный счётчик засылается флаг Нет
синхронизации времени, и при очередном сеансе связи с маршрутизатором
счётчик синхронизирует свои часы.
версия документа 5.4
29.04.2016
Счётчики серии NP5
Функциональное описание
лист 24
синхронизация времени
установлен флаг
Нет синхронизации
времени?
ДА
НЕТ
расхождение больше
допустимого?
установка флага
Ошибка синхронизации
времени
НЕТ
ДА
установлен флаг
Безусловная
синхронизация?
ДА
НЕТ
сохранение времени
счётчика
установка времени
маршрутизатора
в счётчик
Рис. 8.3 Алгоритм установки флага Ошибка синхронизации времени
версия документа 5.4
29.04.2016
Счётчики серии NP5
Функциональное описание
лист 25
9 Самозащита счётчика
Одной из важных функций счётчика является его самозащита в случае
аварийных ситуаций.
Данная функция реализуется, если в конфигурации счётчика указать
предельные значения следующих параметров.
9.1
Некачественное напряжение
Указывается допустимый диапазон напряжений в сети, то есть верхняя и
нижняя границы напряжения. Напряжение, выходящее за установленные
границы считается некачественным.
Другим показателем некачественности напряжения является асимметрия фаз (в
случае трёхфазного питания). Указывается предельно допустимая разница
между напряжением фаз.
Счётчик фиксирует некачественное напряжение и устанавливает флаг (на
дисплей выводится знак U).
Однофазный счётчик устанавливает флаг U, если в течение трёх сетевых
периодов фиксируется напряжение вне допустимого интервала.
Многофазный счётчик устанавливает флаг U при одном из следующих условий:



в течение 1,5 s напряжение превышает максимум
в течение 10 s напряжение ниже минимума
в течение 5 s фиксируется недопустимая асимметрия фаз
Если в конфигурации счётчика разрешено отключение по некачественному
напряжению, счётчик отключает основное реле.
Можно отменить функцию слежения за качеством напряжения в сети, если для
граничных напряжений, и допустимой асимметрии указать нулевые значения.
9.2
Перегрузка по току
Указывается предельно допустимый ток через счётчик. Счётчик фиксирует
перегрузку и устанавливает флаг (на дисплей выводится знак
).
Однофазный счётчик устанавливает флаг, если ток потребления превышает
допустимую величину в течение трёх периодов сети.
Многофазный счётчик устанавливает флаг, если ток потребления по любой
фазе превышает допустимую величину в течение примерно 10 s.
Если в конфигурации счётчика разрешено отключение по перегрузке, счётчик
отключает основное реле.
Указав для предельного тока нулевую величину, можно отменить данную
функцию.
9.3
Несоответствующая температура
В случае если температуры счётчика ниже -20С или выше +70С счётчик
отключает питание дисплея. Данная функция не конфигурируется.
В конфигурации счётчика можно указать величину предельного перегрева его
электронной платы (не менее 70С).
версия документа 5.4
29.04.2016
Счётчики серии NP5
Функциональное описание
лист 26
Счётчик фиксирует перегрев и устанавливает флаг (на дисплей не выводится
ничего, так как к этому моменту дисплей уже отключен).
версия документа 5.4
29.04.2016
Счётчики серии NP5
Функциональное описание
лист 27
10 Распределение памяти и структура данных
Память счётчика разделена на следующие области (рис. 10.1):

Зона изготовителя, где хранятся ID-номер счётчика, его паспорт,
настройки измерительной микросхемы, другие служебные данные. Центр
может получить данные из этой зоны, но не может их изменить.

Конфигурация, содержащая информацию о порядке работы счётчика.
Центр имеет возможность считать конфигурацию и заменить её при
необходимости другой.

Область текущих данных, где хранятся все измеряемые, и вычисляемые и
регистрируемые счётчиком параметры. Данные из этого сектора могут
передаваться в Центр и/или в архив.

Архив, предназначенный для долговременного хранения информации.
Данные из архива передаются в Центр по запросу.
зона изготовителя
конфигурация
измеренные и
вычисленные
параметры
текущие данные
архив
регистры
автоматически
передаваемых
данных
регистры данных
передаваемых
по запросу
Рис. 10.1 Структура памяти счётчика
Выбранная часть параметров из области текущих данных может передаваться в
Центр без запроса последнего, это – автоматически передаваемые данные.
Такой способ передачи данных в Центр является основным в SMART IMS.
Автоматические данные передаются в соответствии с заданным периодом, то
есть по истечении определённого в конфигурации счётчика периода, значения
параметров из области текущих данных переписываются в регистры
автоматически передаваемых данных.
Передача данных в Центр может осуществляться также по его запросу. В этом
случае передача данных происходит через регистры данных передаваемых по
запросу.
версия документа 5.4
29.04.2016
Счётчики серии NP5
Функциональное описание
лист 28
10.1 Текущие данные
В регистры текущих данных поступают результаты измерений или вычислений,
а также данные диагностики состояния сети и счётчика. Часть регистров
предназначена для хранения оперативной информации, в других – хранятся
данные, накопленные за различные промежутки времени (рис. 10.2).
Предусмотрены следующие интервалы: час, сутки, неделя, месяц.
В оперативных регистрах данные обновляются всякий раз, при поступлении
очередных результатов измерений или сведений о событиях. Одновременно, те
же данные и флаги событий заносятся в регистры долговременного хранения.
Например, в оперативный регистр потреблённая энергия заносится
накопительным итогом, тогда как в часовые регистры заносятся значения
энергии потреблённой за соответствующий час (рис. 10.3).
Точно также происходит фиксирование событий. При появлении события
устанавливаются флаги в оперативном и суточном регистрах. При
исчезновении события, флаг в оперативном регистре снимается, а в
долговременном остаётся.
регистры оперативных данных
регистры часовых данных
регистры суточных данных
регистры периодических данных
Рис. 10.2 Регистры текущих данных
Значения часовых и суточных регистров обновляются раз в сутки. Значения
регистров периодических данных обновляются в конце каждого периода (суток,
недели, месяца).
версия документа 5.4
29.04.2016
Счётчики серии NP5
Функциональное описание
лист 29
энергия
значение
суточного
регистра
значения
часовых
регистров
время
8:00
9:00
10:00
11:00
Рис. 10.3 Суточный и часовые регистры (пример)
10.2 Архивы
Архивная область памяти объёмом 4 kB предназначена для долговременного
хранения данных (из числа текущих), которые указаны в конфигурации
счётчика. Для удобства пользователя архив разделён на две части, которые
могут отличаться, например, по длительности хранения данных, либо по их
составу.
В конфигурации счётчика при настройке каждого из архивов указывается
список параметров подлежащих хранению и общее для всех параметров
количество дней их хранения.
Длительность хранения данных в архиве определяется количеством и типом
данных подлежащих хранению. При увеличении количества данных срок их
хранения пропорционально уменьшается.
Например, память архива может быть распределена следующим образом:
Тип архива
Архив #1
Параметры
Срок хранения, дни
Архив #2
Активная суммарная энергия
Суточное потребление активной энергии
Флаги состояния (аварии)
Флаги состояния (события)
152
версия документа 5.4
57
29.04.2016
Счётчики серии NP5
Функциональное описание
лист 30
11 Регистрируемые параметры
Приведенные ниже данные, представляют собой полный набор регистрируемых
параметров. Такой набор является максимально возможным и не относится,
вообще говоря, к любому счётчику серии NP5. Для каждого конкретного
счётчика набор параметров определяется его конструкцией и конфигурацией.
Сведения о наборе регистрируемых параметров для каждого счётчика
содержатся в соответствующих документах (см. Приложение А).
Счётчики изначально, благодаря используемым измерительным микросхемам,
фиксируют текущие значения исходных параметров представленных в табл.
10.1. Исходные параметры являются базой для вычисления остальных величин.
Табл. 10.1 Исходные измеряемые параметры
Трёхфазный счётчик
Однофазный счётчик
Среднеквадратичное напряжение
Среднеквадратичное напряжение
Среднеквадратичный ток
Среднеквадратичный ток
Активная мощность
Активная мощность
Активная энергия
Активная энергия
Сдвиг фаз тока и напряжения
Реактивная мощность индуктивная
Реактивная мощность ёмкостная
Реактивная энергия индуктивная
Реактивная энергия ёмкостная
Время
Время
Температура счётчика
Температура счётчика
Все величины, которыми оперирует счётчик можно разделить на три группы:

Текущие – параметры, измеренные в текущий момент времени, либо за
текущий период времени

Архивные – величины, подлежащие длительному хранению

Конфигурационные – инструкции, постоянно хранящиеся в памяти
счётчика и управляющие его работой
Текущие данные описываются в п. 11.1, архивные – в п. 10.2,
конфигурационные - в п. 12.
11.1 Текущие данные
Текущими являются данные, значения которых обновляются:

Постоянно, в результате текущих измерений

В произвольный момент времени в результате какого-либо события изменения состояния сети или счётчика. В этом случае счётчик реагирует
на событие установкой соответствующего флага
Полный список регистров текущих данных представлен на рис. 11.1. Деление
параметров на группы исходных, вычисляемых и флаговых является условным
и призвано сделать их массив обозреваемым.
версия документа 5.4
29.04.2016
Счётчики серии NP5
Вычисляемые параметры
Функциональное описание
Исходные параметры
лист 31
Флаги
энергия
активная суммарная
активная по тарифам
активная за период
активная по фазам
активная почасовая за сутки
реактивная ёмкостная
реактивная индуктивная
состояние расчётов
сальдо
остаток импульсов
счётчик добавл. импульсов
среднеквадратичное
напряжение
среднеквадратичный ток
активная энергия
реактивная энергия
активная мощность
коэфф. мощности (cosf )
реактивная мощность
время
1) предупреждение, или 2)
штрафной тариф, или 3)
отключение из-за превышения
активной мощности
1) предупреждение, или 2)
штрафной тариф, или 3)
отключение из-за недопустимого
сальдо
1) предупреждение, или 2)
штрафной тариф, или 3)
отключение из-за превышения
реактивной мощности
длительность
отсуствия напряжения
некачественного напряжения
наличия дифф. тока
суточный график простоя
температура счётчика
1) предупреждение, или 2)
штрафной тариф, или 3)
отключение по команде из Центра
1) выход из температурного
интервала
2) перегрев счётчика
3) отключение из-за перегрева
пиковая мощность
активная
реактивная
1) ошибка синхронизации времени
2) нет синхронизации времени
текущий тариф
1) превышение тока
2) отключение из-за превышения
тока
состояние фаз
1) дифференциальный ток
2) отключение из-за дифф. тока
1) некачественное напряжение
2) отключение по некачественному
напряжению
неправильное подключение
нет питания
аппаратная ошибка
Рис. 11.1 Регистры текущих данных
Указанные на рис. 11.1 исходные параметры – те же, что и приведенные в
табл. 11.1. Вычисляемые параметры получаются с использованием исходных.
Флаги представляют собой разряды оперативных, часовых или суточных
регистров, которые могут принимать значение ноль или единица в зависимости
от того произошло ли событие, на которое указывает наименование регистра.
Флаг события устанавливается один раз независимо от того, сколько реальных
событий произошло в течение суток.
Часть параметров описана выше. Более подробные сведения о других
регистрах текущих данных представлены далее.
версия документа 5.4
29.04.2016
Счётчики серии NP5
Функциональное описание
лист 32
11.1.1 Энергия
Счётчик измеряет и вычисляет следующие значения (табл. 11.2) потребляемой
энергии, которые фиксируются в регистрах группы исходных и вычисляемых
параметров.
Табл. 11.2 Регистры потребляемой энергии
Энергия
формат хранения в
регистрах
формат передачи
данных
Формат
отображения на
дисплее
Wh
Десятки Wh
kWh
varh
Десятки varh
kvarh
Wh
Десятки Wh
Активная по тарифу 1
Активная по тарифу 2
Активная по тарифу 3
Активная по тарифу P
Активная суммарная
Реактивная ёмкостная
Реактивная индуктивная
Активная по фазе А
Активная по фазе В
Активная по фазе С
kWh
Активная почасовая за сутки
Активная за указанный
период
Десятки Wh
Десятки Wh
Запись в регистры потребляемой энергии производится каждый раз, когда
потребляется 1 Wh или 1 varh электроэнергии, но не чаще одного раза в
секунду.
Часовые значения хранятся – каждое - в одном из 24-х часовых регистров.
Значения в регистрах округляются до десятков Wh. По истечении суток
часовые данные могут передаваться либо в Центр, либо в динамический архив.
Затем регистры начинают обновляться текущими часовыми данными.
11.1.2 Пиковые значения мощности
Счётчики фиксирует пиковую мощность потребления, имевшую место в
некоторый период времени.
Вычисление пиковой мощности производится следующим образом (рис. 11.2).
В конфигурации счётчика указывается:

Интервал времени, на котором усредняется мощность потребления –
интервал усреднения. Этот интервал может составлять любую величину
из диапазона 1…63 минуты. Если указать нулевой интервал – функция
будет отключена

Период времени, в течение которого счётчик выбирает интервал
максимального значения мощности потребления - период анализа. Этот
период может составлять – сутки, неделю или месяц. Недельный период
отсчитывается с понедельника, месячный – с первого числа месяца
версия документа 5.4
29.04.2016
Счётчики серии NP5
Функциональное описание
мощность
потребления
лист 33
пиковая
мощность
потребления
время
интервал
усреднения
(1...63 мин)
период анализа
(сутки, неделя,
месяц)
Рис. 11.2 Выбор значения пиковой мощности потребления
Счётчик находит среднюю на интервале мощность и заносит её в
предназначенный для этого регистр. Затем производится усреднение на
следующем интервале. Если очередное значение мощности оказывается
большим предыдущего, оно заносится в регистр, в противном случае –
игнорируется. Таким образом, в конце периода анализа в регистре находится
пиковое значение мощности, и метка времени, соответствующая периоду
анализа, на котором зафиксировано это значение.
Счётчики фиксируют три типа пиковой мощности:



активную
реактивную ёмкостную
реактивную индуктивную
Значение пиковой мощности может быть передано в Центр или в архив. Оно
может также выводиться на дисплей.
11.1.3 Время и длительности
Счётчик отсчитывает текущее время и фиксирует его в регистре времени. Это
позволяет вычислять длительности некоторых состояний и хранить их в
следующих регистрах:

Регистр длительности отсутствия напряжения в сети. Каждый раз, когда
напряжение в сети отсутствует, счётчик вычисляет длительность этого
состояния и прибавляет полученный интервал времени к значению
данного регистра. Если период отсутствия времени превышает 2 часа,
интервал вычисляется как разность между синхронизированным после
старта счётчика временем и последним зафиксированным его значением
в регистре времени. При старте счётчик устанавливает флаг Нет питания,
фиксирующий состояние отсутствия напряжения в сети

Регистр длительности некачественного напряжения сети. К значению в
этом регистре прибавляется интервал времени, в течение которого
напряжение в сети не соответствовало заданным характеристикам.
Данный интервал вычисляется как разность между моментом установки
версия документа 5.4
29.04.2016
Счётчики серии NP5
Функциональное описание
лист 34
флага Некачественное напряжения и его сбросом после восстановления
характеристик напряжения

Регистр длительности наличия дифференциального тока в цепи
потребителя
Регистры длительностей обновляются один раз в минуту. Регистры хранят
общее время указанных состояний с момента начала работы счётчика.
11.1.4 Флаги
Флаги представляют собой набор регистров, в которых хранятся метки (флаги)
состояний счётчика и сети, или режима потребления электроэнергии.
Изменение состояния считается событием. Событие сопровождается установкой
флага, то есть в соответствующий разряд флагового регистра заносится
единица.
Табл. 10.3 Флаговые регистры #1
Флаг
Причина установки флага
Предупреждение по мощности
Превышение активной мощности W1 по любому из тарифов
Включение тарифа Р по мощности
Превышение активной мощности W2 по любому из тарифов
Отключение по мощности
Превышение активной мощности W3 по любому из тарифов
Предупреждение по cos
Коэффициент мощности меньше (cos)1, а полная мощность
превышает W1
Включение тарифа Р по cos
Коэффициент мощности меньше (cos)2, а полная мощность
превышает W2
Отключение по cos
Коэффициент мощности меньше (cos)3, а полная мощность
превышает W3
Предупреждение по сальдо
Сальдо меньше S1
Включение тарифа Р по сальдо
Сальдо меньше S2
Отключение по сальдо
Сальдо меньше S3
Предупреждение внешнее
Предупреждение из Центра
Включение тарифа Р
принудительно
Включение тарифа Р из Центра
Отключение принудительное
Отключение из Центра
Состояние кнопки
Кнопка была нажата
Признак достоверности
См. п. 8
Табл. 10.4 Флаговые регистры #2
Флаг
Причина установки флага
Превышение тока
Ток потребления по любой из фаз превышает допустимый
Отключение по току
Отключение из-за недопустимо большого тока
Некачественное напряжение
Параметры напряжение не соответствуют установленным пределам
Отключение по напряжению
Отключение при напряжении выходящем за допустимые пределы
Перегрев счётчика
Температура счётчика превышает 85С
версия документа 5.4
29.04.2016
Счётчики серии NP5
Функциональное описание
Флаг
лист 35
Причина установки флага
Отключение по температуре
Отключение счётчика из-за недопустимого перегрева
Дифференциальный ток
Обнаружен дифференциальный ток
Отключение по дифф. току
Отключение из-за недопустимого дифференциального тока
Произошёл сбой:
Аппаратная ошибка
- измерительной микросхемы
- микросхемы памяти
- отключающего реле
Нарушена последовательность фаз – для трёхфазного счётчика.
Неправильное подключение
Обратное направление тока – фазный провод со стороны
генератора подключен к клемме нагрузки, а фазный провод со
стороны нагрузки подключен к генераторной клемме
Нет синхронизации времени
См. п. 8
Ошибка синхронизации времени
См. п. 8
Нет питания
Нет напряжения в сети
Температурный интервал
Температура счётчика вышла за пределы интервала –20С… +70С
Признак достоверности
См. п. 8
Флаги устанавливаются одновременно в оперативном и суточном регистрах.
После исчезновения события, флаг в оперативном регистре снимается, а в
суточном остаётся. Это позволяет обнаружить в суточных данных все события,
имевшие место за сутки.
версия документа 5.4
29.04.2016
Счётчики серии NP5
Функциональное описание
лист 36
12 Конфигурация
Набор инструкций, определяющих порядок работы счётчика, перечень
измеряемых параметров и перечень параметров выводимых на локальный и
удалённый дисплей, составляют конфигурацию счётчика. Конфигурация
записывается в память счётчика из Центра, и может быть просмотрена или
изменена в любое время.
На этапе производства в память счётчиков заносится начальная конфигурация,
параметры которой могут быть согласованы с заказчиком.
В процессе эксплуатации конфигурацию счётчиков можно неограниченно
изменять с тем, чтобы настроить отдельные функции, исходя из проводимой
поставщиком электроэнергии технической и финансовой политики, а также,
для удобства потребителей. Изменение конфигурации производится из центра
SMART IMS с помощью специальных команд.
По запросу из центра можно получить конфигурацию любого счётчика для того,
чтобы изменить её, либо проконтролировать сделанные изменения.
Конфигурация счётчика включает в себя следующую информацию.
12.1 Автоматически передаваемые данные
В данном разделе конфигурации указываются параметры из числа текущих
данных, которые предназначены для передачи в Центр без запроса последнего
– автоматические данные. Для описания таких данных в конфигурации
приводятся следующие параметры:

Адрес получателя (Центр или удалённый дисплей)

Количество типов данных, предназначенных для автоматического вывода

Список типов данных, предназначенных для автоматического вывода

Периодичность выдачи данных:



один раз в сутки в 0 часов
один раз в неделю в понедельник
один раз в месяц в первый день месяца
12.2 Архивы
Настройка архивов состоит в задании следующих параметров:

Количество дней хранения данных для архива #1 и #2

Количество типов данных хранимых в архиве #1 и #2

Перечень типов данных для архива #1 и #2
12.3 Настройка функции отображения данных
12.3.1 Локальный (встроенный) дисплей
Данные, выводимые на локальный дисплей счётчика, и порядок работы
дисплея задаются следующими параметрами:

Количество выводимых на дисплей типов данных

Перечень типов выводимых данных

Длительность работы дисплея в минутах. Если указано время 0 мин –
дисплей работает всегда
версия документа 5.4
29.04.2016
Счётчики серии NP5

Функциональное описание
лист 37
Длительность отображения одного экрана в секундах. По истечении этого
времени на дисплей выводятся данные следующего экрана.
Порядок смены экранов соответствует их перечислению в перечне типов.
12.3.2 Удаленный дисплей
Для вывода данных на удалённый дисплей необходимо указать следующие
параметры:

Адрес получателя (удалённый дисплей или Центр).

Количество типов выводимых данных (рекомендуется не более четырёх).

Перечень типов выводимых данных.

Маска вывода – час суток для вывода данных (выбирается любая
комбинация из представленных значений):
Время вывода данных, час
2
5
5
5
8
Каждый
11
час
14
17
11
17
17
20
23
23
Порядок смены экранов соответствует перечню типов выводимых данных плюс
два начальных экрана:

номер счётчика (ID)

время последнего обновления экрана в формате час_день_месяц
удалённый дисплей является многопользовательским устройством: он в
состоянии отображать данные 32 однофазных измерительных каналов – 32
однофазных счётчика или 10 трёхфазных. Время одного экрана составляет 7
секунд. Полный цикл вывода на дисплей всех экранов занимает не более 23
минут.
12.4 Настройка лимитов
12.4.1 Лимиты мощности
Указываются лимиты активной мощности в W. Любую из функций можно
отменить, указав для соответствующего лимита величину, приведенную в
последней колонке таблицы.
Предупреждение
W1
Включение тарифа Р
W2
Отключение
W3
Отмена функции
0 или 0хFFFF
12.4.2 Лимиты сальдо
Указываются следующие величины:
версия документа 5.4
29.04.2016
Счётчики серии NP5
Предупреждение
Функциональное описание
Включение тарифа Р
S1
Отключение
S2
S3

Разрешение отключать в праздничные дни

Разрешение отключать в специальные дни

Время отключения, час суток
лист 38
Отмена функции
0 или 0хFFFFFFFF
12.4.3 Коэффициент мощности (cos)
Указываются следующие величины:
Предупреждение
Включение тарифа Р
Отключение
Отмена функции
cos
(cos)1
(cos)2
(cos)3
0
Полная
мощность
W1
W2
W3
Значения cos от 0 до 0.99. Полная мощность указывается в W.
12.4.4 Флаговый регистр #2
В регистре указываются условия, нарушение которых счётчик фиксирует как
событие:

Допустимый уровень дифференциального тока в mA

Нижний предел напряжения в V (0 - функция выключена)

Верхний предел напряжения в V (0 - функция выключена)

Порог асимметрии в V (0 - функция выключена)

Предельно допустимый ток (0…255 А) (0 - функция выключена)

Предельная температура счётчика (70…255 С) (0 - функция выключена)
12.4.5 Time-out
Указывается временной интервал в минутах, после которого счётчик
предпринимает попытку подключить потребителя к сети, если тот был
отключен. Если причина, вызвавшая отключение устранена – подключение
будет успешным. Функцию можно отменить, указав для тайм-аута нулевое
значение. В случае нулевого тайм-аута становится активной функция
отключения основного реле с помощью кнопки управления.
12.5 Настройка функции многотарифного учёта
Одно-тарифный режим работы не требует настройки.
12.5.1 Тарифы по времени
Вводятся три тарифные сетки – рабочая (1), праздничная (2) и специальная (3)
в том виде, как показано на рис. 3.2
Структура недели
Каждому дню недели приписывается одна из трёх тарифных сеток – рабочая
(1), праздничная (2) или специальная (3). Сетки должны быть приписаны
(указаны их номера) даже в том, случае если какие-то из них совпадают:
Понедельник
сетка 1 или сетка 2 или сетка 3
Вторник
сетка 1 или сетка 2 или сетка 3
Среда
сетка 1 или сетка 2 или сетка 3
версия документа 5.4
29.04.2016
Счётчики серии NP5
Функциональное описание
Четверг
сетка 1 или сетка 2 или сетка 3
Пятница
сетка 1 или сетка 2 или сетка 3
Суббота
сетка 1 или сетка 2 или сетка 3
Воскресенье
сетка 1 или сетка 2 или сетка 3
лист 39
Нестандартные дни
Указывается список нестандартных дней (календарных дат) и соответствующих
им тарифных сеток:

день 1 – число, месяц, номер сетки

день 2 – число, месяц, номер сетки

…

день 16 – число, месяц, номер сетки
12.5.2 Тарифы по потреблению
Указывается до восьми границ по потреблению в kWh и величина расчётного
периода: день, неделя или месяц.
12.5.3 Конфигурация календаря
Параметр содержит дату и время перехода на летнее и на зимнее время. Тут же
указывается максимально допустимое расхождение часов счётчика и
маршрутизатора и содержатся указания, как должен вести себя счётчик в
случае такого расхождения.
12.6 Настройка функции взаиморасчётов
12.6.1 Тарифы в импульсах
Указывается стоимости:

1 kWh активной энергии для каждого из восьми тарифов

1 kvarh для реактивной емкостной и индуктивной энергии
12.6.2 Текущее сальдо
Указываются следующие величины, позволяющие стартовать работу счётчика в
режиме предоплаты:

Исходное сальдо

Исходные показания счётчика кратные десяткам Wh по активной энергии

Исходные показания счётчика кратные десяткам varh по реактивной
емкостной и индуктивной энергии

Стоимость 1 kWh активной энергии для усредненного тарифа

Стоимость 1 kvarh реактивной емкостной и индуктивной энергии
12.6.3 Счетчик добавленных импульсов
Указывается абсолютное количество добавленных импульсов, то есть сумма
начального значения счётчика и вновь добавленных импульсов.
12.7 Пиковая мощность
Указываются следующие величины:

Период анализа:


ежедневно
еженедельно (в понедельник)
версия документа 5.4
29.04.2016
Счётчики серии NP5

Функциональное описание
лист 40
 ежемесячно (1-го числа)
Интервал усреднения от 0 до 63 минут (0 - функция отменена)
12.8 Настройка дополнительного реле
Указываются сетки рабочего (1), праздничного (2) и специального (3) дней в
том виде, как показано на рис. 5.1.
12.9 Внешние параметры
Указываются следующие величины:

Тип импульсного выхода

Параметр импульсного выхода
версия документа 5.4
29.04.2016
Счётчики серии NP5
Функциональное описание
лист 41
Приложение А
SMART IMS. Общее описание
Маршрутизаторы серии RTR5. Техническое описание и руководство по
эксплуатации
Счётчики электрической энергии трёхфазные серии NP5. Техническое описание и
руководство по эксплуатации
Счётчики электрической энергии однофазные серии NP5. Техническое описание и
руководство по эксплуатации
версия документа 5.4
29.04.2016